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ÍNDICE GENERAL Razones ............................................................................................... 1 Proporciones ........................................................................................ 3 Magnitudes proporcionales ............................................................... 5 Aplicaciones con magnitudes proporcionales ............................... 9 Tanto por ciento .................................................................................. 11 Regla de Interés I ............................................................................... 15 Regla de Interés II ............................................................................... 17 Regla de Descuento I ......................................................................... 19 Regla de Descuento II ......................................................................... 21 Estadística I ........................................................................................... 23 Estadística II ........................................................................................ 27 Regla de mezcla I ............................................................................... 31 Regla de mezcla II ............................................................................... 35 Numeración ........................................................................................ 37 Técnicas de conteo ............................................................................ 41 Sucesiones numéricas ...................................................................... 45 Cuatro operaciones I ......................................................................... 47 Cuatro operaciones II ......................................................................... 49 Divisibilidad I ........................................................................................ 51 Divisibilidad II ..................................................................................... 55 Números primos .................................................................................. 59 Estudio de los divisores ...................................................................... 63 Máximo común divisor (MCD) - Mínimo común múltiplo (MCM) .... 67 Números racionales I .......................................................................... 71 Números racionales II .......................................................................... 75 Potenciación .......................................................................................... 79 Radicación .......................................................................................... 81 Lógica proposicional I ....................................................................... 83 Lógica proposicional II ....................................................................... 87 Teoría de conjuntos I .......................................................................... 89 Teoría de conjuntos II .......................................................................... 93 Probabilidades I .................................................................................... 97 Probabilidades II ................................................................................ 99 1UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 1 RAZONES ARITMÉTICA I. RAZÓN Es la comparación entre dos cantidades mediante una operación aritmética (sustracción o división). Pueden ser de dos clases: Donde: a: antecedente b: consecuente Son los términos de la razón Ejemplo: Un comerciante posee en un recipiente A, 30 litros de vino y en otro recipiente B, 18 litros también de vino. Al comparar: A 30 L 18 L B A. Razón aritmética "El VA excede a VB en 12 L". "El VA es mayor que VB en 12 L". "El VA es 12 L más que VB". B. Razón geométrica 30L 18L = 5 3 Antecedente Consecuente "VA y VB están en la razón (o relación o proporción) de 5 a 3 (o 5/3) respectivamente". "VA es a VB como 5 es a 3". "VA es a 5 como VB es a 3". "VA es como 5 y VB es como 3". "VA es 5/3 de VB". "Por cada 5 L que hay en A, hay 3 L en B". Nota: Si A y B están en relación de 5 a 3. A 5 B 3 A = 5k B = 3k Aplicación La edad de María es a 13 como la de José es a 11. Si la diferencia de sus edades es 6 años. ¿Cuánto suman? II. SERIE DE RAZONES GEOMÉTRICAS EQUIVALENTES Es la igualdad de varias razones geométricas. Ejemplo 1: Donde: Los antecedentes son 30, 15, 9 y 33. Los consecuentes son 40, 20, 12 y 44. 30 y 44 son términos extremos. Ejemplo 2: Al tener: pm n K 3 5 11 , puede decirse que m, n y p están en la relación de 3, 5 y 11 respectivamente. Además:m = 3 K n = 5 K p = 11 K DESARROLLO DEL TEMA 2UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA RAZONES TEMA 1 Exigimos más! Propiedades de una S.R.G.E. Siendo en general una serie de la forma: 31 2 n 1 2 3 n aa a a ....... K b b b b Se cumplirán las siguientes propiedades: 1. (Suma de Antecedentes) K (Suma de Consecuentes) O sea: 1 31 2 n 4 2 1 2 n 1 3 4 2 a 2aa a ... a a a K b b ... b b 2b b b 2. r(Producto de Antecedentes) K (Producto de Consecuentes) Donde "r" indica el número de razones consideradas para el producto. O sea: 2 2 23 5 1 61 2 1 2 3 5 1 6 a a a aa a K ; K ; K b b b b b b Problema 1 Tres números A, B, C están en relación directa a 5, 7 y 11. Si sumamos a dichos números respectivamente 130, 260 y n, la nueva relación directa es como a 13, 17 y 19. Determine n. UNI 2010 - II A) 390 B) 650 C) 910 D) 1170 E) 1430 Resolución: Ubicación de incógnita Se pide hallar el valor de n. Análisis de los datos o gráficos Sean: A = 5 k; B = 7 k; C = 11 k Operación del problema Tal que: 5 k + 130 13 7 (5 k + 130) 7 13 7 k + 260 17 5(7 k + 260) 5 17 11 k + n 19 11(7 k + 260) 11 17 7(11 k + n) 7 19 = = = = = - - - - Se obtiene: 910 1300 2860 7n 91 85 187 133 390 2860 7n 6 54 Conclusión y respuesta n 910 Respuesta: C) 910 Problema 2 En una biblioteca municipal existen en total 72 libros de matemática y literatura, los que están en relación de 5 a 3 respectivamente. El número de libros de literatura que deben agregarse para que la relación sea de 9 a 10 es: UNI 2010 - I A) 21 B) 22 C) 23 D) 24 E) 25 Resolución: Ubicación de incógnita Número de libros de literatura que se agregan: "X". Análisis de los datos o gráficos # de libros de Matemática : 5 k # de libros de Literatura : 3 k TOTAL : 8 K = 72 9 Operación del problema 5 9 9 3 9 x 50 27 x 10 x 23 Respuesta: C) 23 Problema 3 Si se cumple: 31 2 1 2 3 aa a K b b b donde K es un entero positivo, y que: 2 2 2 31 2 21 2 3 a aa 6 b b b entonces el valor de K es: UNI 2008 - I A) 1 B) 2 C) 3 D) 4 E) 5 Resolución: Nos piden "K" ; K Dato inicial: 31 2 1 2 3 aa a K b b b Luego: 2 2 2 31 2 21 2 3 a aa 6 b b b K + K2 = 6 K (K + 1) = 6 K = 2 K = –3 K 2 Respuesta: B) 2 3 3 3 31 2 3 2 5 6 2 31 2 3 2 5 6 2 a a a a a a (a ) K ; K ; K b b b b b b (b ) S.R.G.E. continuas Tienen la siguiente forma: a b c d K b c d e Se observa que: d = ek ; c = ek2 ; b = ek3 ; a = ek4 2 2ab ak k bc c 3 3bcd bk k cde e 4 4 Relación de términos extremos abcd ak k bcde e problemas resueltos 3UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 2 PROPORCIONES ARITMÉTICA PROPORCIÓN Es la igualdad de dos razones de la misma clase. A. Proporción aritmética Ejemplo: Importante Observamos que hay 2 antecedentes (30 L y 52 L) al igual que 2 consecuentes (18 L y 40 L). Interpretación "30 L excede a 18 L tanto como 52 L excede a 40 L" "30, 18, 52 y 40 forman una proporción aritmética". Observación: Sumade Sumade términos términos extremos medios 30 40 52 18 B. Proporción geométrica Ejemplo: Importante Observamos que hay2 antecedentes (30 L y 20 L) al igual que 2 consecuentes (18 L y 12 L). Interpretación "30 L y 18 L están en la misma proporción que 20 L y 12 L respectivamente". "30 y 18 están en la proporción de 5 a 3 respec- tivamente". "30 y 18 son proporcionales a 5 y 3 respectivamente". "30, 18, 52 y 40 forman una proporción geométrica". Observación: Productode Producto de términos términos extremos medios 30 12 20 18 Aplicación Si 30, 40, m y 12 forman una proporción geométrica, calcule el valor de m. Tipos de proporciones • Continua: Los términos medios son iguales. • Discreta: Los términos medios son diferentes. En resumen: DESARROLLO DEL TEMA 4UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA PROPORCIONES TEMA 2 Exigimos más! Aplicación Calcule la diferencia entre la media diferencial de 22 y 18 y la tercera proporcional de 32 y 24. Propiedades de la proporción geométrica Sea la proporción: pm n q Entonces se pueden formar las siguientes propor- ciones: Problema 1 En una proporción geométrica de razón 5/4, la suma de los términos es 45 y la diferencia de los consecuentes es 4. Halle el mayor de los términos de la proporción. UNI 2012 - I A) 12 B) 15 C) 16 D) 18 E) 20 Resolución: Ubicación de incógnita Pide el mayor término de la proporción geométrica de razón 54 . Análisis de los datos o gráficos Datos: Razón = 54 Suma de términos = 45 Diferencia de consecuentes = 4 Operación del problema Sea la proporción: 5a 5b 4a 4b (*) 5a 4a 5b 4b 45 a b 5 a 3 4a 4b 4 a b 1 b 2 Reemplazando en (*) tenemos: 15 10 12 8 Conclusiones y respuesta El mayor término es 15. Respuesta: B) 15 Problema 2 Se tiene cuatro números, tales que, los tres primeros están en progresión geométrica y los tres últimos en pro- gresión aritmética de razón seis; sindo el primer número igual al cuarto. La suma de los cuatro números es: UNI 2003-II A) 22 B) 18 C) 14 D) 16 E) 20 Resolución: Según enunciado: a, b, b + 6, b + 12 Luego: a = b + 12 ... 2b a b 6 .... De en : 2b b 12 b 6 2 2b b 18b 72 18b = – 72 b = – 4; a = 8 Luego: los números son: 8, –4, 2, 8 La suma será: 14 Respuesta: C) 14 Problema 3 Se da la proporción a c k c d con 2b – d 0, además se sabe que: a 1 c 2 b 3 d 6 Entonces K vale: UNI 1995-II Nivel fácil A) 1/5 B) 1/4 C) 1 D) 1/2 E) 1/3 Resolución: a c k;2b d 0;a bk;c dk b d Reemplazando: a 1 c 2 b 3 d 6 bdk + d + 6bk + 6 = bdk + 2b + 3dk + 6 3k(2b – d) = (2b – d) k = 1/3 Respuesta: E) 1/3 p qm n n q p qm n m p 2p q2m n 3n 3q 3m 2n 3p 2q m n p q Aplicación Si x y 11 x y 7 , calcule el valor de x/y.. problemas resueltos 5UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 3 MAGNITUDES PROPORCIONALES ARITMÉTICA I. NOCIONES PREVIAS A. Magnitud Es toda cualidad de la materia que pueda experi- mentar variación, en nuestro caso estudiaremos la magnitudes matemáticas que serán aquellas sus- ceptibles a medición. B. Cantidad Es el valor que toma una magnitud en un determi- nado instante, generalmente se expresa como un valor numérico acompañado de cierta unidad de medida. Ejemplos: 3 4 h ;20minTiempo 5 m ;80 kmLongitud 37 C ; 300 kTemperatura Volumen 60 m ; 4 Número de alumnos 50 alumnos Magnitud Cantidad II. RELACIÓN ENTRE DOS MAGNITUDES En este capítulo estudiaremos el comportamiento de dos magnitudes que guardan cierta relación de depen- dencia entre sí: relación directa y relación inversa. A. Magnitudes directamente proporcionales (D.P.) Dos magnitudes son directamente proporcionales cuando ocurra que al aumentar o disminuir el valor de una de ellas entonces el valor de la otra aumen- te o disminuya respectivamente en la misma pro- porción. Se cumple que el cociente de sus respec- tivos valores es constante. Ejemplo: Andrea compra en la panadería 10 panes con S/. 2, manteniendo el precio del pan constante se podría afirmar: Se observa: En ambos casos varía en la misma proporción. Luego: (N panes)(N panes) DP(Costo) K (costo) K : constante En el ejemplo: 10 30 15 20 5 2 6 3 4 constante En general Sean las magnitudes A y B: (Valor de A)A DP B K (valor de B) K : constante DESARROLLO DEL TEMA 6UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA MAGNITUDES PROPORCIONALES TEMA 3 Exigimos más! Observación: El comportamiento de las magnitudes del ejem- plo anterior también se puede representar grá- ficamente. • La gráfica de dos magnitudes directamente pro- porcionales es una recta que pasa por el origen de coordenadas. • En cualquier punto de la recta el cociente entre los valores de sus coordenadas es constante. f(x)10 15 20 30 k 2 3 4 6 x constante Luego: f(x) = K f(x)=k x x K :constante Función de proporcionalidad directa B. Magnitudes inversamente proporcionales (I.P.) Dos magnitudes son inversamente proporcionales cuando ocurra que al aumentar o disminuir el valor de una ellas entonces el valor de la otra disminuya o aumenta respectivamente y la proporción se in- vierta. Se cumple que el producto de sus respecti- vos valores es constante. Ejemplo: David es un ciclista que recorre a diario una distan- cia de 60 km como parte de su entrenamiento, con respecto al comportamiento de su velocidad y el tiempo empleado en los últimos cuatro días, se puede afirmar: Se observa: En ambos casos la proporción se invierte. Luego: (Velocidad)I.P. (tiempo) (Velocidad) (tiempo) h h: constante En el ejemplo: 10 6 30 2 15 4 20 3 60 constante En general: Sea las magnitudes M y N. Valor Valorde M de N Sean las magnitudes M y N M IP N h h : constante Observación: El comportamiento de las magnitudes en el ejemplo anterior también se puede repre- sentar gráficamente. 7UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 3 MAGNITUDES PROPORCIONALES Exigimos más! Problema 1 Para pintar el Estadio Nacional se con- tratan 8 personas que afirman pueden terminar la obra en 10 días, laborando 8 horas diarias. Al terminar el quinto día de trabajo se decide incrementar la jornada a 10 horas diarias y contra- tar más personas para culminar el res- to de la obra en 2 días. Calcule la can- tidad de personas que se deben con- tratar en forma adicional. UNI 2010-II A) 8 B) 10 C) 12 D) 14 E) 16 Resolución: Ubicación de incógnita Piden: Cantidad de personas que se deben contratar en forma adicional (x) Análisis de los datos o gráficos a 8 personas 10 días, 8 h/d a b normalmente 8 personas 8h/d culminarían en 5 días 8 personas 5 días 8h/d (8+x)personas 2días 10h/d Operación del problema Se cumple para la obra "b": (8 x) 2 10 8 8 5 Conclusión y respuesta x 8 Respuesta: A) 8 Problema 2 Tres socios A, B, C deberían repartirse una utilidad de M dólares proporcional- mente a sus edades, las cuales son x del socio A, (x – 3) del socio B y (x – 6) del socio C. Como el reparto se realizó un año después, calcule la cantidad que recibe el socio que más se perjudica. UNI 2009-II A) M(x 1) 3(x 2) B) M(x 2) x 1 C) M(x 3) x 1 D) M(x 1) x 3 E) M(x 1) 2(x 3) Resolución: Ubicación de incógnita Se pide hallar lo que recibe el socio que más se perjudica. Análisis de los datos o gráficos El más perjudicado es el socio A, pues es el mayor de todos ellos. Operación del problema Dentro de 1 año: A B C k x 1 x 2 x 5 A B C A (x 1) (x 2) (x 5) x 1 M A 3x 6 x 1 M(x 1)A 3(x 2) Respuesta: A) M(x 1) 3(x 2) Problema 3 De las magnitudes Z, W, X, se sabe que Z es directamente proporcional a X2 y W es inversamente proporcional a X2. Si N = Z + W y X = 1 implica que N = 6; X = 0,5, implica que N = 9. Determínese N si X 2 . C. Propiedades Sean las magnitudes A, B, M y N. I. A DP B B IP A M IP N N IP M II. K K K K A DP B A DPB M IP N M IP N K Q III. 1A DP B A IP B 1M IP N M DP N Ejemplo: Sean las magnitudes A, B, C, D y E. • Elegimos "A" como magnitud referencial. • Comparamos "A" con las demás magnitudes. A DP B; cuando C, D y E son constantes. A IP C; cuando B, D y E son constantes. A IP D; cuando B, C y E son constantes. A DP E; cuando B, C y D son constantes. • Finalmente la relación será: A C D K B E constante problemas resueltos 8UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA MAGNITUDES PROPORCIONALES TEMA 3 Exigimos más! UNI 2008 - II A) 6 B) 8 C) 9 D) 10 E) 12 Resolución: Ubicación de incógnita Nos piden hallar N para X 2 . Análisis de los datos o gráficos Dado que Z DP X2, entonces 2 Z a X 2Z ax Dado que W IP X2, entonces WX2 = b 2 bW x Operación del problema Además N = Z + W Para X = 1: 6 = a + b Para X = 1 2 : 9 = a 4 + 4b Resolviendo: a = 4, b = 2 Cuando X 2 , reemplazando: 2 2 2N 4 2 9 2 Respuesta: C) 9 9UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 4 APLICACIONES CON MAGNITUDES PROPORCIONALES ARITMÉTICA I. REGLA DE TRES A. Directa La regla de tres directa es un procedimiento de calculo que consiste en, dadas dos cantidades co- rrespondientes a dos magnitudes directamente pro- porcionales, calcular la cantidad de una de estas magnitudes que corresponde a una determinada cantidad de la otra magnitud. a b a b a ' xa ' x La regla de tres directa se basa en el hecho de que, cuando dos magnitudes son directamente proporcionales, la razón de dos cantidades de una de ellas es igual a la razón de las dos cantidades correspondientes de la otra. B. Inversa La regla de tres inversa es un procedimiento de cálculo que consiste en, dadas dos cantidades co- rrespondientes a dos magnitudes inversamente pro- porcionales, calcular la cantidad de una de estás magnitudes que corresponde a una determinada cantidad de la otra magnitud. a b a x a ' ba ' x La regla de tres inversa se basa en el hecho de que, cuando dos magnitudes son inversamente proporcionales, la razón de dos cantidades de una de ellas es igual a la razón inversa de dos cantida- des correspondientes de la otra. C. Compuesta En la realidad, la relación de proporcionalidad no tie- ne por qué afectar exclusivamente a dos magnitu- des, sino que puede suceder que una magnitud esté relacionada proporcionalmente con otras varias. En este caso, los problemas se resuelven median- te la aplicación de la denominada "regla de tres compuesta". La regla de tres compuesta es un procedimiento de cálculo cuyo objeto es hallar una cantidad de una determinada magnitud a partir del conocimiento de otras cantidades correspondientes a magnitu- des relacionadas con ella proporcionalmente. La practica de la regla de tres compuesta consiste en la aplicación simultanea de varias reglas de tres simples que puedes ser directas o inversas. II. REPARTO PROPORCIONAL Este capítulo estudia la forma de repartir una cantidad en forma directamente proporcional o inversamente proporcional a ciertos valores llamados "índices" de proporcionalidad. A. Reparto simple directo Se hace de tal manera que las partes resultantes sean D.P. a los índices de proporcionalidad. Para efectuar un reparto directo, se hace lo siguiente: a) Se suman los índices. b) Se divide la cantidad a repartir entre dicha su- ma, siendo el cociente la "constante" de pro- porcionalidad (K). c) Los partes se obtienen multiplicando cada "índice" por la constante de proporcionalidad (K). Ejemplo: DESARROLLO DEL TEMA 10UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA APLICACIONES CON MAGNITUDES PROPORCIONALES TEMA 4 Exigimos más! Paso 2: 25 K = 750 K = 30 Paso 3: 6 x 30 = 180 7 x 30 = 210 12 x 30 = 360 Propiedad Si a todos los índices de proporcionalidad se les multiplica o divide por un mismo número entonces el reparto no se altera. Ejemplo: En el reparto que se hizo a 750 en forma D.P. a 6, 7 y 12 se obtuvieron como resultado 180, 210 y 360… pero… ¿Qué pasaría si se reparte la misma cantidad D.P. a 6 x 2, 7 x 2 y 12 x 2? Veamos… 750 = 6 x 2 12 x 15 180 = = 7 x 2 14 x 15 210= = 12 x 2 = D.P. 24 50k x 15 360= Son las mismas partes. 50k 750 = k 15= B. Reparto simple inverso Se hace en forma I.P. a los índices para ello se invierten los índices y luego se efectúan un reparto directo, como ya se conoce. Ejemplo: Repartir 594 en forma I.P. a 2, 3, 6 y 10. Luego: 15 x 18 = 270; 10 x 18 = 180; 5 x 18 = 90; 3 x 18 = 54 C. Reparto compuesto En este caso se trata de repartir una cantidad en forma D.P. a ciertos números y a la vez en forma I.P. a otros. Se procede de la siguiente manera: a) Se convierte la relación I.P. a D.P. (invirtiendo los índices). b) Se multiplican los índices de las dos relaciones D.P. c) Se efectúan un reparto simple directo con los nuevos índices. Ejemplo: Repartir 648 en forma D.P. a 4 y 6 y a la vez en forma I.P. a 3 y 9. Luego: 12 k = 12 x 36 = 432 6 k = 6 x 36 = 216 Problema 1 La magnitud A es D.P. B y a la vez I.P. C. Cuando A es 15, B es 18 y C es 8, determina el valor de C, cuando A es 10 y B es 9. A) 4 B) 5 C) 6 D) 7 E) 8 Resolución: Valor de A Valor de C K Valor de B 15 8 10 x x 6 18 9 el valor de C es 6. Respuesta: C) 6 Problema 2 Una rueda "A" de 81 dientes engrana con otra rueda "B" de 45 dientes. Si la rueda "A" gira a razón de 10 RPM, ¿cuántas vueltas dará la rueda "B" en 8 minutos? A) 125 B) 185 C) 165 D) 132 E) 144 Resolución: (#dientes)(#vueltas) = K Entonces: (81)(10) = (45)(x) x = 18 8(18) = 144 Respuesta: E) 144 Problema 3 El precio de un libro varía en forma proporcional al número de hojas que po- see e I.P. al número de ejemplares edita- dos. Si un libro de 480 páginas, del cual se han editado 1500 ejemplares, cuesta S/. 32, ¿cuánto costará un libro de 300 hojas si se editan 500 ejemplares más? A) 10 B) 20 C) 30 D) 40 E) 50 Resolución: Precio # de ejemplares # de hojas 32 1500 x 2000 240 300 x = 30 Respuesta: C) 30 problemas resueltos 11UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 5 TANTO POR CIENTO ARITMÉTICA I. REGLA DEL TANTO POR CUANTO A. Concepto Es un procedimiento aritmético que nos permite determinar que "TANTO" (parte) representa una cantidad con respecto a un todo "CUANTO". Ejemplo: En cierta panadería, por cada 20 panes que se compra obsequian 3. Si compro 80 panes; ¿cuántos me regalan? Resolución: Obsequian 3 por cada 20 < > el 3 por 20 En general: aEl a por b de N : N b Tanto cuanto Ejercicios • El 4 por 7 de 63: ................................... • El 3 por 4 de los 2 5 de 720 ..................... B. Casos particulares del tanto por cuanto • Tanto por ciento (%) a por ciento: aa% 100 • Tanto por mil o oo b por mil: b o oo b 1000 II. REGLA DEL TANTO POR CIENTO La idea consiste en dividir una cantidad en 100 partes iguales y luego tomar de ellas tantas partes como se indique: aa por ciento : a% 100 Ejemplos: • 20 por ciento: 20% 20 100 • 150 por ciento: 150% 150 100 • 400 por ciento: 400% 400 4 100 Observación: Tanto por Fracción ciento o entero Ejemplo: El 20% de 300 es 2020% 300 300 60 100 En general aEl a% de N: a% N N 100 Ejercicios • El 40% de 7000: ________________________ ______________________________________ • El 30% de 80: __________________________ ______________________________________ • El 20% del 75% del 50% de 16 000: _________ ______________________________________ DESARROLLO DEL TEMA 12UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TANTO POR CIENTO TEMA 5 Exigimos más! A. Equivalencias 1. De tanto por ciento a fracción o entero 10 110% Décima parte100 10 20 120% Quinta parte 100 5 25 125% Cuarta parte100 4 50 150% La mitad100 2 100100% 1 Total 100 2. De fracción a tanto porciento 1 1 11 100% 25% 4 4 4 7 7 100% 35% 20 20 • ¿Qué tanto por ciento es 6 de 15? ___________________________________ ___________________________________ • ¿De qué número, 36 es su 80%? ___________________________________ ___________________________________ • En un aula hay 24 varones y 16 mujeres, calcule: a) ¿Qué tanto por ciento son los varones del total? b) ¿Qué tanto por ciento son las mujeres? c) ¿Qué tanto por ciento son las mujeres de los varones? B. Operaciones con el tanto por ciento Aplicados sobre una misma cantidad. 1. Adición 20% A + 30% A = ___________________ 120% B + 45% B = ___________________ N + 30% N = ________________________ 2. Sustracción 40% A – 10% A = _____________________ N – 25% N = _________________________ C. Aumentos y descuentos sucesivos Si a una cantidad se le aumenta el 30% y luego de la nueva cantidad se le disminuye su 20% entonces se obtiene: Luego: 130% N – 26% N = 104% N Respuesta: 104% de la cantidad inicial. Forma práctica Cantidad inicial: "N" Luego del aumento y descuento: + 30% – 20% Queda: N × 130% × 80% = 104% N Respuesta: 104% Ejercicios • Un artículo se ofrecía en una tienda en S/. P; si el vendedor realiza dos descuentos sucesivos del 20% y 10%. Calcule el descuento único equivalente a estos dos descuentos sucesivos. ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ • Calcule el aumento único equivalente a tres aumentos sucesivos del 50%, 20% y 25%. ____________________________________ ____________________________________ ____________________________________ D. Aplicaciones comerciales Ejemplo: El comerciante Alejandro Chumpitáz adquiere ins- trumentos musicales al por mayor en una fábrica, al verificar el costo de un solo saxofón sería $500; él lleva a su tienda los instrumentos y ofrece el saxo en $800, pero al momento de la venta realiza un descuento del 25%. ¿Cuánto ganó dicho co- merciante en la venta del saxo? Resolución: P =500C P =600V P =800F compra vende ofrece Ganancia Descuento G=100 D=25% 800=200 Aumento o incremento:300 Respuesta: ganó $100 13UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 5 TANTO POR CIENTO Exigimos más! Problema 1 Un libro se ofrece en venta recargán- dose el r por ciento del precio del cos- to, pero a un estudiante al comprarlo le rebajaron el p por ciento. Si el ven- dedor no ganó ni perdió, ¿cuánto le rebajaron al estudiante? UNI 2010 - I A) 100 (100 r) B) r 100 100 r C) (100 r) r D) 1 10,01 r E) 1 10,01 r Resolución: Ubicación de incógnita Cuánto le rebajaron al estudiante. Análisis de los datos o gráficos Se aumentó (r%) y luego le rebajaron (p%), quedando al final: Precio de costo Precio de venta = S/. X Operación del problema Entonces: X = (1 + r%)(1 – p%)X 1 = (1 + r%)(1 – p%) Operando: 1p 10,01 r Nota: La respuesta se asumirá por cada 100 unidades monetarias. Respuesta: 1 10, 01 r Problema 2 Para fijar el precio de venta de un artí- culo se aumentó su costo en 30%. Al venderse se hizo un descuento del 10% del precio fijado. ¿Qué tanto por ciento del costo se ganó? A) 15% B) 12% C) 17% D) 20% E) 7% Resolución: Sea el precio de costo: 100 K Se observa: G = 17 K Nos piden: 17K 100% 17% 100K Respuesta: C) 17% Problema 3 Una tienda vende un producto hacien- do descuentos primero uno de 15% y luego otro de 15%. Se observa: C V F V C F P G P P D P P (incremento) P PV: Precio de venta PC: Precio de costo PF: Precio fijado o precio de lista. Observaciones: 1. Cuando se mencionen gastos o impuestos. Ejemplo: Si en la aplicación planteada mencionaban gas- tos de $30 por mantenimiento, entonces P =500C P =600V P =800F G =70Neta Gastos=30 D=200 G =100Bruta La ganancia líquida sería de $70 y ya no $100. Neta BrutaG (Gastos) G 2. Cuando la ganancia, perdida o incremento se expresen en tanto por ciento y no se men- cione respecto de quien, se debe considerar que es respecto del precio de costo. 3. Cuando el descuento se exprese en tanto por ciento y no se mencione respecto de quien, se debe considerar que es respecto del precio de lista. 4. En casos de pérdida (PV < PC). PV Pérdida PC C VP – (Pérdida) P problemas resueltos 14UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TANTO POR CIENTO TEMA 5 Exigimos más! Una segunda tienda, que tiene el mis- mo producto y al mismo precio de lista, realiza un descuento del 30%. ¿Cuán- to de descuento (en %) o de incre- mento (en %) debe efectuar la segun- da tienda para que en ambas tiendas el producto tenga el mismo precio final? La respuesta aproximada es: UNI 2007 - I A) Descuenta 3,2% B) Incrementa 3,2% C) Descuenta 6,4% D) Incrementa 6,4% E) Incrementa 5,2% Resolución: • Sea el precio del producto: P 1° Tienda: 2 descuentos suceviso del 15% y 15% • 1F 289P 85% 85% P P 400 2° Tienda: Un descuento único del 30% • 2F 7 280P 70% P P P 10 400 Como: 2 1F F P P ; entonces debe incre- mentarse en la 2.a tienda para que ambas tiendas tengan el mismo precio final. • 2F 280P P 400 El incremento sería: 1 2F F 9P P P 400 280P 9Px% 400 400 x% 3,2% Respuesta: B) 3,2 15UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 6 REGLA DE INTERÉS I ARITMÉTICA I. DEFINICIÓN Es un procedimiento aritmético que nos permite obtener la ganancia (interés) generada a partir de cierta suma de dinero bajo ciertas condiciones financieras o comerciales. Ejemplo: David, luego de recibir su primer sueldo de $ 500 acude a un banco a depositarlo, en dicho banco le ofrecen devolverle $ 600 si deja su dinero por un año, analizar e identificar los elementos que intervienen. Resolución: C : capital t: tiempo r% : tasa de interés M: monto I : interés Se observa: Se gana r% 20% anual 100 de 500 en un año A continuación detallaremos con mayor precisión las características de los elementos que intervienen en la regla de interés. II ELEMENTOS A. Capital (C) Es la suma de dinero o bien material que se va a prestar, depositar o alquilar por determinado periodo de tiempo. B. Tiempo (t) Es el periodo durante el cual se va a ceder o imponer el capital. C. Tasa de interés (r%) Nos indica que tanto por ciento del capital se va a generar al cabo de cierto periodo de tiempo ya especificado. Ejemplo: 20% anual significa que cada año se va a ganar el 20% del capital. • Tasas equivalentes 2% mensual 4% bimestral 6% trimestral x12 24% anual x2 x3 D. Interés (I) Es la ganancia, beneficio o utilidad que produce o genera el capital al cabo de cierto tiempo y bajo ciertas condiciones previamente establecidas. E. Monto (M) Es el acumulado del capital con el interés generado. M C I Observación: En este capítulo estudiaremos tres clases de interés: Simple, compuesto y continuo. III. INTERÉS SIMPLE Es cuando el interés generado no se acumula al capital, sino hasta el final del proceso de préstamo; es decir el capital permanece constante durante todo el periodo de imposición. Se cumple: (Interés) DP (tiempo) Ejemplo 1: Andrea deposita S/. 1000 en un banco el cual le pagará una tasa del 10% anual. Si ella retira su dinero al cabo de 3 años, calcule el interés generado. Respuesta: _______ Se cumple: I= C × r% × t M = C × (1 + r% × t) r% y t en las mismas unidades. DESARROLLO DEL TEMA 16UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA REGLA DE INTERÉS TEMA 6 Exigimos más! Personaje Arnaldo Bernaldo Cernaldo Dernaldo Capital beneficiado 1250 2130 4320 7450 12,50 - 1 =11,50 21,30 - 1 = 20,30 43,20 -1 = 42,20 74,50 - 1 = 73,50 Banco B r =1,5% Mant.:S/.1B I - S/.1B Comparando las columnas IA; IB – 1 se escoge cuando: IA > IB – 1 Cumplen: Bernaldo, Cernaldo, Dernaldo. 3 personas. Respuesta: D) 3 Problema 2 El plazo (en meses) al que debe impo- nerse un capital a una tasa de interés del 10% bimestral, capitalizable cuatri- mestralmente, para que se incremente en un 72,8%, es: UNI 2010- II A) 3 B) 4 C) 6 D) 9 E) 12 Resolución: Ubicación de incógnita Piden: El plazo (en meses) al que debe imponerse un capital. Análisis de los datos o gráficos • Tasa: 10% bimestral < > 20% cuatrimestral. • Capitalizable cuatrimestralmente. • Monto = C + 72,8%C = 172,8%C Operación del problema Se cumple: M = C ( 1 + r %)n 172,8%C = C (1 + 20%)n 1201728 1000 100 n n 3 Problema 1 En la cuenta de ahorros del banco A se remuneran los depósitos con 1,5% de interés anual, libre de mantenimien- to, pero no se remuneran los primeros S/. 500 de la cuenta. El banco B paga 1% de interés y cobra S/. 1 por man- tenimiento en el mismo periodo. Si Arnaldo, Bernaldo, Cernaldo y Dernaldo tienen respectivamente S/. 1250, S/. 2130, S/. 4320 y S/. 7450, ¿cuántos de ellos deberían depositar su dinero en el ban- co A para obtener mayor beneficio en un año? UNI 2011 - I A) 0 B) 1 C) 2 D) 3 E) 4 Resolución: Ubicación de incógnita N = cantidad de personas que les fa- vorece depositar en el banco A. Análisis de los datos o gráficos Capitales: Arnaldo (A): S/. 1250 Bernaldo (B): S/. 2130 Cernaldo (C): S/. 4320 Dernaldo (D): S/. 7450 Beneficios: Banco A: 1,5% libre de mantenimiento, sin con- siderar primeros S/. 500. Banco B: 1% y cobra S/. 1 de mantenimiento. Operación del problema Sea el interés I. I = C x r% x t Personaje Arnaldo Bernaldo Cernaldo Dernaldo Capital depositado 1250 2130 4320 7450 Capital beneficiado 750 1630 3820 6950 11,25 24,45 57,30 104,25 Banco A r =1,5%A IA Conclusión y respuesta 3periodos 3 4 12meses Respuesta: E) 12 meses Problema 3 El monto de un capital durante 1 año y 3 meses es S/. 2250 y durante 2 años y 9 meses es S/. 2790. Hallar la tasa de interés anual. A) 30% B) 40% C) 60% D) 20% E) 21% Resolución: Nos piden la tasa anual: x% anual Sabemos: M C (1 r% t) x%2250 C 1 15 ...( )12 x%2790 C 1 33 ...( )12 Al dividir ( ) ( ) x% 20% Otra forma Por proporciones: I 540 I 450 15 18 C = 2250 – 450 = 1800 En los primeros 15 meses I = C x r% x t x%450 1800 15 12 x% 20% Respuesta: D) 20% anual problemas resueltos 17UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 7 REGLA DE INTERÉS II ARITMÉTICA I. INTERÉS COMPUESTO Es cuando el interés generado en cierto periodo de tiempo se acumula al capital anterior formando así un nuevo capital, para el periodo siguiente y así suce- sivamente. Dichos periodos se denominan periodos de capitaliza- ción. Cuando se aplique interés compuesto, el capital no permanece constante pues se va incrementando con cada capitalización. Ejemplo 2: Andrea deposita S/. 1000 en un banco el cual le pagará una tasa del 10% anual, capitalizable anualmente. Si ella retira su dinero al cabo de 3 años, calcule el interés generado. Respuesta: ________ Se cumple: tM = C × (1 + r%) II. INTERÉS CONTINUO Es un caso particular del interés compuesto, en el cual los periodos de capitalización se hacen cada vez más pequeños que podría suponerse una capitalización instantánea; es decir el número de periodos tiende a infinito esto ocurre cuando el tiempo de capitalización tiende a cero, por ello que el monto cuando se consi- dere interés continuo se calcula como un límite. nt n r%M C L im 1 n Luego se deduce que el monto con interés continuo que se obtiene al depositar un capital de S/. C a una tasa del r% y durante un tiempo t es: r% x tM = C × e Donde: e base de los logaritmos neperianos r% y t en las mismas unidades. t = 5 meses M = ¿? M = C X (1 + r% X t) M = 7000 x (1 + 4% x 5) M = 8400 Respuesta: A) S/. 8400 Problema 2 Calcule el interés procedente de im- poner S/. 8000 al 20%, capitalizable semestralmente durante 18 meses. UNI Nivel difícil Problema 1 ¿En cuánto se convertirán 7 mil soles al 48% anual en 5 meses? UNI Nivel fácil A) S/. 8400 B) S/. 9400 C) S/. 8000 D) S/. 9540 E) S/. 7890 Resolución: C = 7000 r% = 48% anual 12 4% mensuales A) S/. 3500 B) S/. 2748 C) S/. 2400 D) S/. 2648 E) S/. 2800 Resolución: Mencionan "capitalizable semestralmen- te" por lo cual identificamos que es una pregunta de interés compuesto para ello expresaremos la tasa y tiempo en las unidades de la capitalización "semes- tres". C = 8000 r% = 20% anual < > 10% semestral t = 18 meses <> 3 semestres DESARROLLO DEL TEMA problemas resueltos 18UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA REGLA DE INTERÉS II TEMA 7 Exigimos más! M = C x (1 + r%)t M = 8000 (1 + 10%)3 = 10648 10648 8000 I M C I 2648 Respuesta: D) S/. 2648 Problema 3 Al dividir un capital en tres partes, se impone la primera al 3% bimestral, la segunda al 12% semestral y la tercera al 1% mensual. Se sabe que las tres producen rentas anuales iguales y el capital total es de S/. 26 000. ¿Cuánto es la mayor de las partes? Resolución: La renta nos indica el interés generado en un año. Por condición: A 3% 6 B 12% 2 C 1% 12 18%A 24%B 12%C 3A 4B 2C Al dividir entre 12 El mayor C 6 2000 12000 Respuesta: S/. 12000 19UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 8 REGLA DE DESCUENTO I ARITMÉTICA I. ELEMENTOS A. Letra de cambio o pagaré Es un documento comercial, en el cual una persona (deudor) se compromete a pagarle a otra persona (acreedor) un dinero en una determinada fecha (fecha de vencimiento). B. Valor nominal (Vn) Es la cantidad de dinero que está escrita y espe- cificada en la letra de cambio; el deudor debe pagar esta cantidad en la fecha de vencimiento. C. Descuento (D) Es la rebaja que se le hace a la letra de cambio, cuando es pagado con anticipación a su vencimiento. D. Valor actual (Va) O llamado valor efectivo, es el valor que toma la letra de cambio al momento de ser cancelado. E. Tiempo de descuento (t) Es el periodo desde el momento en que se cancela la deuda hasta la fecha de vencimiento. Esquema Tenemos: Va Vn – D Estudiaremos dos formas de hacer el calculo del descuento. II. CLASES DE DESCUENTO A. Descuento comercial (Dc), externo o abusivo Se calcula respecto al valor nominal. Dc Vn.r%.t ... (I) acV Vn – Dc ... (II) Vac: valor actual comercial Al reemplazar (I) en (II): cVa Vn(1 r%t) Ejemplo 1: Félix tiene una deuda de S/. 1200, si decide cancelar dicha deuda 5 meses antes de su vencimiento a una tasa de descuento del 4% mensual. Identifique los elementos que intervienen y calcule el descuento comercial y cuanto se pagará por dicha letra. Resolución: Vn = __________ t = ____________ r% = __________ Esquema Dc = ___________ VaC = ___________ DESARROLLO DEL TEMA 20UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA REGLA DE DESCUENTO I TEMA 8 Exigimos más! B. Descuento racional (DR); interno o matemático Se calcula respecto al valor actual (Va) R R R RD Va .r%.t (I) Va Vn. – D (II) DR : Descuento racional VaR : Valor actual racional Observación: De (I) y (II) se puede despejar el valor actual racional respecto al valor nominal. (I) : DR = VaR . r% . t (II): VaR = Vn – DR (I) en (II): R RVa Vn – Va .r%.t VaR.(1 + r%t) = Vn n R V Va 1 r%t Ejemplo 2: Si para el ejemplo 1, consideramos descuento racional, calcule el descuento y cuánto se pagó por dicha letra. Esquema VaR = ____________ DR = _____________ III. PROPIEDADES Relaciona los descuentos para una sola letra de cambio. VnVac Dc r% y t DR VaR Tenemos: Dc = Vn . r% . t DR = VaR . r% . t Propiedad 1: R R cDc D Va Va Propiedad 2: R RDc – D D .r%.t Propiedad 3: R R Dc.D Vn Dc – D Problema 1 Se firma una letra por $ 6000, si esta letra se cancelara 5 meses antes de su vencimiento al 4% mensual de des- cuento, ¿cuánto sería su valor actual? UNI Nivel fácil A) S/. 4400 B) S/. 3400 C) S/. 5000 D) S/. 4800 E) S/. 5020 Resolución: Vn = 6000; t = 5 meses; r% = 4% mensual Se cumple: Vac = Vn (1 - r% . t) Vac = 6000(1 - 4%. 5) Vac = 4800 Respuesta: D) S/. 4800 Problema 2 La diferencia entre el descuento co- mercial y racional de una letra de 270dólares es de 3 dólares. ¿Cuál es el descuento racional? UNI Nivel intermedio A) 27 B) 30 C) 22 D) 25 E) 29 Resolución: Datos: C R C RC R Vn 270 D .D Vn D DD D 3 C RD .D270 3 DC . DR = 810 Evaluando: DC = 30 y DR = 27 DR = 27 Respuesta: A) 27 Problema 3 Al calcular el vencimiento medio de "n" letras cuyos valores nominales son pro- porcionales a 1, 2, 3,… y cuyos venci- mientos son 1, 3, 5,… meses respectiva- mente, se obtiene un número entre 9 y 11 meses. ¿Cuál es el número de letras? UNI Nivel intermedio A) 4 letras B) 6 letras C) 8 letras D) 10 letras E) 2 letras Resolución: Aplicando vencimiento común: 1k.1 2k.3 3k.5 ... nk.(2n 1)tv 1k 2k 3k ... nk 2 2 2 22(1 2 3 ... n ) (1 2 3 ... n)tv 1 2 3 ... n n(n 1)(2n 1) n(n 1)2. 6 2tv n(n 1) 2 2(2n 1)tv 1 3 Por dato: 9 tv 11 2(2n 1)9 1 11 3 7 < n < 8,5 n = 8 Respuesta: C) 8 letras problemas resueltos 21UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 9 REGLA DE DESCUENTO II ARITMÉTICA I. CAMBIO DE LETRAS Es un procedimiento en el cual el deudor cambia una forma de pago por otra, considerando que no se perjudi- que el deudor ni el acreedor en el momento del inter- cambio, se cumple: Suma de valores Suma de valores actuales del actuales del primer grupo segundo grupo de letras de letras 1.er Grupo 2.o Grupo de letras de letras 1Vn IVn 2Vn IIVn 3Vn 1 2 3 I IIVa Va Va Va Va II. VENCIMIENTO COMÚN Es un caso especial de cambio de letras con tres condiciones: 1. Se cambian varias letras por una sola letra (letra única). 2. La suma de valores nominales del grupo de letras es igual al valor nominal de la letra única. Vn1 + Vn2 + Vn3 = Vn 3. Todos los descuentos son comerciales y a la misma tasa. Esquema 1 1Vn t Letra única 2 2Vn t <> Vn tv=?? 3 3 1 2 3Vn t Vn = Vn Vn Vn r% para todas las letras Por ser cambio de letras se cumple: Va1 + Va2 + Va3 = Va Dc1 + Dc2 + Dc3 = Dc Vn1.r%t1 + Vn2r%t2 + Vn3r% t3= Vn . r% tv 1 1 2 2 3 3 v Vn .t +Vn .t +Vn .t t Vn Como Vn = Vn1 + Vn2 + Vn3 Tenemos: Problema 1 Indique la alternativa correcta después de determinar si cada proposición es verda- dera (V) o falsa (F) según el orden dado: I. La diferencia entre el descuento comercial y el descuento racional es igual al interés simple que gana el descuento racional. II. Valor actual de un descuento, es igual al valor nominal más el des- cuento. III. Descuento es la rebaja que sufre el valor nominal de una transacción comercial, al ser efectiva, antes de la fecha de vencimiento. UNI 2012-II A) VVV B) VVF C) VFV D) VFF E) FVF Resolución: Ubicación de incógnita Dar el valor veritativo de las proposi- ciones I, II y III. DESARROLLO DEL TEMA problemas resueltos 22UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA REGLA DE DESCUENTO II TEMA 9 Exigimos más! Operación del problema I. Se sabe que: DC = Vnr%t .....(1) DR = VaR%t .....(2) Hacemos (1) – (2): DC – DR = Vnr%t – VaRr%t DC – DR = (Vn – VaR)r%t DC – DR = DRr%t (V) II. Por definición: Va = Vn – D La proposición dice: Va = Vn + D (F) III. Considerando que en la transac- ción comercial, el descuento se aplica al documento, rebajándolo del valor nominal, al hacerla efecti- va antes de la fecha de vencimien- to (V). Resumen I. V II. F III. V Respuesta: C) VFV Problema 2 Un empresario firma una letra por S/. 48 000 a ser pagada en 8 meses al 7% de descuento anual. Luego de trans- curridos 3 meses decide cancelar la letra, pues debe viajar para radicar en Australia. Calcule la diferencia entre la cantidad que recibió y canceló el em- presario en nuevos soles, sabiendo que el acreedor cobra una comisión del 0,2% sobre el valor nominal, si se can- cela al final. UNI 2011-II A) 740 B) 742 C) 744 D) 746 E) 748 Resolución: Ubicación de incógnita Análisis de los datos o gráficos Operación del problema – Aplicación de fórmula, teorema o propiedad Va Vn x 1– R% x t – Solución del problema 1 7 8Va 48000 1 – x 45760 100 12 2 7 5Va 48000 1 – x 46600 100 12 Conclusión y respuesta Piden: 46600 – 45760 96 744 Respuesta: C) 744 Problema 3 Un deudor tiene que pagar al banco tres letras. La primera de S/. 80 000 pagadera den- tro de 30 días; la segunda de S/. 200 000 pagadera en 60 días y la tercera de S/. 400 000 con un plazo de 90 días. ¿Dentro de qué tiempo (en días) debe ser pagada una letra única cuyo valor nominal sea la suma de los valores no- minales de las tres letras? Suponga que la tasa de interés es constante. UNI 2010-I A) 70 días B) 71 días C) 72 días D) 73 días E) 74 días Resolución: Ubicación de incógnita Tiempo de letra Única (t). Análisis de los datos o gráficos Operación del problema En vencimiento común, se cumple: 800 00x30 200000x60 400000x90t 680 000 t 74,11... 74 días (Aproximado) Respuesta: E) 74 días 23UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 10 ESTADÍSTICA I ARITMÉTICA I. PARTES DE LA ESTADÍSTICA A. Estadística descriptiva Se encarga de recopilar, clasificar, analizar e inter- pretar datos. B. Estadística inferencial Llamada también deductiva. Tiene por objetivo deducir leyes de comportamiento de una población a partir del estudio de una muestra. II. CONCEPTOS DE TÉRMINOS USADOS EN LA ESTADÍSTICA A. Población Conjunto de personas, elementos o unidades que pre- sentan características comunes y observables, a ser analizados o estudiados y de los cuales se desea informa- ción, de acuerdo a un objetivo previamente establecido. B. Muestra Subconjunto de datos tomado dentro de la po- blación y que van a ser seleccionados en forma ade- cuada de tal manera que represente en forma ob- jetiva a la población. C. Variable Es una característica de la población que interesa al investigador ya que le servirá como un indicador del objeto de estudio planteado y que puede tomar diferentes valores. Existen dos tipos: • Variables cualitativas • Variables cuantitativas Ejemplo Nº1 En una posta médica de Lima se observa que en el presente mes se han atendido un grupo de 1200 personas de las cuales hemos recopilado una muestra de 20 edades, las cuales mostramos a continuación y en base a esta información luego procederemos a clasificarlos tomando como variable las mismas: 02; 09; 10; 12; 15; 17; 18; 20; 22; 25; 25; 26; 27; 27; 27; 32; 33; 34; 38; 42. III. ETAPAS DE LA INVESTIGACIÓN ESTA- DÍSTICA A. Recopilación de datos Los métodos más usados son los censos, encuestas y entrevistas. B. Organización de datos Se organizan, clasifican y tabulan los datos de modo que facilite su presentación y posterior interpretación. C. Presentación de datos La representación se realiza principalmente a través de tablas o gráficos. IV. ELEMENTOS DE UNA TABLA DE DIS- TRIBUCIÓN DE FRECUENCIAS Para el ejemplo N° 1: A. Alcance(A) Intervalo cerrado en la cual se considera como límites al menor y mayor de los datos. Ejemplo: A: [02; 42] límite inferior límite superior DESARROLLO DEL TEMA 24UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA ESTADÍSTICA I TEMA 10 Exigimos más! B. Rango o recorrido (R) Es la amplitud del alcance, se calcula como la dife- rencia del mayor y menor de los datos. Ejemplo: R = 42 – 2 = 40 C. Intervalo de clase (Ii) Es una clasificación de los datos en subgrupos. Ejemplo: Se podría tomar un intervalo I = [10: 20 , aquí estaran aquellas personas cuyas edades sean mayores o iguales a 10 pero menores que 20. D. Número de clases (K) Es el número de categorías o intervalos en el que se va a dividir la información. Regla de Sturges: 1 + 3,322log número de datos K = n n : Ejemplo: K = 1 + 3,322 Log 20 = 5,32 Si K = 5,32, se recomendaría tomar 5 intervalos o un valor cercano que podría ser 4 ó 6. E. Amplitud o ancho declase (W) Es la diferencia entre el límite superior e inferior de cada intervalo. Ejemplo: En I2 = [10: 20 W = 20 – 10 = 10 F. Marca de clase(Xi) Es el punto medio de cada intervalo. i (Límite inferior) (Límite superior) x 2 Ejemplo: En I2 = [10: 20 x2= 10 + 20 =15 2 G. Frecuencia absoluta simple(fi) Es el número de datos contenidos en un determi- nado intervalo de clase. Se cumple: 1 2 3 kf f f ... f = n H. Frecuencia absoluta acumulada (Fi) Es la acumulación ordenada de cada una de las fre- cuencias absolutas simples. I. Frecuencia relativa simple (hi) Es el cociente de cada frecuencia absoluta entre el número total de datos. 1 1 1 2 3 k f h = h + h + h +...+ h = 1 n J. Frecuencia relativa acumulada (Hi) Es la acumulación de frecuencias relativas. "Por lo general las frecuencias la expresamos como un tanto por ciento". V. GRÁFICOS O DIAGRAMAS A. Histograma Son diagramas de barras o rectángulos, cuyas bases representan los intervalos de clase y las alturas, las frecuencias absolutas o relativas. B. Diagrama escalonado Las frecuencias absolutas o relativas pero acumu- ladas. 25UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 10 Exigimos más! ESTADÍSTICA I Problema 1 Del gráfico: Se afirma: I. El porcentaje promedio de desapro- bación por curso es 36%. II. El porcentaje de aprobación del curso D es el 60% del porcentaje de apro- bación del curso B. III. La tasa de desaprobación del curso E es el 60% de la tasa de aprobación en el curso C. ¿Cuáles de las afirmaciones son verda- deras? UNI 2009-II A) Solo I B) Solo II C) Solo III D) Solo I y II E) Solo I y III Resolución: I. El promedio de aprobación será: 60% 80% 50% 60% 70%MA 5 320%5 = 64% Por lo cual el promedio de desapro- bación será: 100% – 64% = 36% .. (Verdadera) II. D 60% B 80% "D" con respecto a "B" es: 60% 100% 75% 80% ......... (Falsa) III. Desaprobación de E: 100% – 70% = 30% Aprobación de C: 50% Piden: 30% 100% 60% 50% ...(Verdadera) Son verdaderas I y III Respuesta: E) I y III Problema 2 Para cubrir el puesto de mecánico-elec- tricista se recibieron solicitudes de 200 postulantes. En el cuadro siguiente se presenta la distribución de los pos- tulantes según experiencia laboral en el área: Entonces la experiencia laboral mínima para el 90% de los postulantes es: UNI 2008 - II A) 7,4 años B) 8,4 años C) 10,4 años D) 12,4 años E) 14,4 años C. Gráfico Circular Llamado también de sectores o del Pastel. Se utiliza para comparar las partes con el total. Si de las 20 personas que se atendieron en la posta 4 se atienden en dental, 3 en pediatría, 8 en tópico y los 5 restantes en medicina general. N° de personas <> ángulo <>% 20 360° 100% 1 18° 5% 3 34° 15% problemas resueltos 26UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA ESTADÍSTICA I TEMA 10 Exigimos más! Resolución: Piden: x, analizando el último intervalo: 35% 25% a 1,4 2 a x = 13 + a x = 14,4 años Respuesta: E) 14,4 años Problema 3 La tabla siguiente presenta la distribución de los trabajadores de una empresa según el tiempo de servicio en años. El tiempo de servicio para el 25% de los trabajadores es: UNI 2005 - I A) 5,55 años B) 6,35 años C) 7,10 años D) 14,82 años E) 15,30 años Resolución: Pide: 25% (75) = 18,75 Se observa que en el intervalo [2 5) se tiene 12 de frecuencia. En el siguiente intervalo: [5 8) estará lo restante: 18,75 – 12 = 6,75 Luego: ancho de clase: 3 3 15 x 1, 35 x 6, 75 Luego: 5 + 1,35 = 6,35 Respuesta: B) 6,35 años 27UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 11 ESTADÍSTICA II ARITMÉTICA I. MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL (PARTE I) Cuando se estudia el tema de promedios se indicó que era un valor representativo de un conjunto de datos, en esta primera parte en medidas de tendencia cen- tral, estudiaremos algunos de los promedios para da- tos no clasificados y clasificados. A. Para datos no clasificados Sea un grupo de "n" datos: a1, a2, a3,...an 1. Media aritmética MA, X 1 2 3 na + a + a +...+ aX n 2. Media geométrica GMG,X nG 1 2 3 nX = a × a × a ×...a 3. Media armónica H(MH, X ) nX =H 1 1 1 1+ + +...+ a a a an1 2 3 Ejemplo: Sean números 6; 3 y 12. 6 +3+12MA = = 7 3 3MG = 6×3×12 = 6 3 36MH = = 5,14 1 1 1 7+ + 6 3 12 Se observa: (menor dato) MH MG MA (mayor dato) B. Para datos clasificados Se tiene una tabla de distribución de frecuencias. 1. Media aritmética MA,X x × fi iX = = x ×hi in 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5x f + x f + x f + x f + x fX = n 2. Media geométrica G(MG, X ) fn iX = XG i 3 51 2 4f ff f fnG 1 4 52 3X = X × X × X × X × X DESARROLLO DEL TEMA 28UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA ESTADÍSTICA II TEMA 11 Exigimos más! 3. Media armónica HMH, X i i n f X =H x 31 2 4 5 n ff f f + + + x x x x1 2 3 II. MEDIDAS DE TENDENCIA CENTRAL A. Media aritmética ( MA , x ) Llamada también media o promedio aritmético. B. Mediana (Me; Xm) Es aquel valor que separa en 2 grupos de igual cantidad de datos. 1. Para datos no clasificados Se ordena los datos en forma creciente y luego: Si la cantidad de datos es impar, la mediana será el termino central. Si la cantidad de datos es par, la mediana será el promedio de los dos datos centrales. 2. Para datos clasificados Se emplea la siguiente relación: me 1 me me n F 2Me L xW f C. Moda (Mo) Es el valor que se presenta con mayor frecuencia en un grupo de datos. 1. Para datos no clasificados Se considera al valor mas repetitivo, que puede ser uno o mas valores. 2. Para datos clasificados Se emplea la siguiente relación: 1 mo 1 2 d Mo L x W d d III. MEDIDAS DE DISPERSIÓN Las medidas de dispersión consisten en obtener medidas (valores) referenciales de un grupo de datos, que nos permitan medir que tan dispersos o alejados estan los datos con respecto a este valor de referencia. A. Para datos no clasificados Sean un grupo de "n" datos: 1 2 3 na , a , a ,..., a 1. Varianza 2 2(s ó ) n 2 i 2i 1 n 2 x i 2 x2 i 1 n x x S S n 2. Desviación estandar (S ó ) nn 2 2 ii 2i 1i 1 xx x S xS nn B. Para datos clasificados Se tiene una tabla de distribución de frecuencias. Calculamos la media (X). Luego: 1. Varianza 2 2S ó n n2 2i i i i 22 2i 1 i 1 x x f x f S S x n n 2. Desviación estandar (S ó ) n n2 2i i i i 2i 1 i 1 x x f x f S S x n n 29UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 11 Exigimos más! ESTADÍSTICA II Problema 1 Indique la alternativa correcta después de determinar si cada proposición es verdadera (V) o falsa (F) según el orden dado: I. La frecuencia relativa es el cociente entre la frecuencia acumulada del i–ésimo intervalo y el número total de datos. II. La mediana de un conjunto de n datos, es el valor que más veces se repite. III. Si {18, 19, 16, 17, 14} son los datos que representan las notas de un examen, entonces la des- viación estándar es mayor que 1,7. UNI 2012-II A) VVV B) VVF C) FVV D) FFV E) FFF Resolución: I. Falsa Porque la frecuencia relativa de un intervalo es el cociente entre la frecuencia absoluta simple del i- ésimo intervalo y el número total de datos. ii f h n II. Falsa Porque la mediana de un conjun- to de n datos es el valor que divi- de al conjunto de datos, previa- mente ordenados, en dos partes iguales. III. Verdadera Porque y tenemos 18 19 16 17 14x 16,8 5 2 2 2 2 2 218 19 16 17 14 – (16,8) 5 2,96 1,72046 Donde 1, 7 Respuesta: D) FFV Problema 2 El gráfico de barras representa los montos de inversión extranjera en millones de dólares en los últimos 4 años. De la información del gráfico se puede afirmar: I. El porcentaje de crecimiento anual de la inversión en millones de dólares ha ido disminiyendo. II. La inversión en millones de dólares ha crecido en un porcentaje constante. III. La inversión en el último año ha sido más del 100% de la inversión enel 1er año. Indique la alternativa que corresponde a la verdad o falsedad de las afirmaciones. UNI 2011-II A) VVV B) VVF C) VFF D) VFV E) FFV Resolución: A partir del gráfico, tenemos I. Verdadero El porcentaje de crecimiento anual de la inversión en millones de dólares ha ido disminuyendo. Respecto a lo anterior, se tiene lo siguiente: II. Falso La inversión en millones de dólares ha crecido en un porcentaje constante. III. Verdadero La inversión en el último año ha sido más del 100% de la inversión en el 1.er año. Respuesta: D) VFV Problema 3 La tabla muestra los valores y frecuencias de las notas de los alumnos de Álgebra. Con la información mostrada se puede afirmar: I. La media es menor que la mediana. II. La moda es mayor que la mediana. III. La media es mayor a 13. problemas resueltos 30UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA ESTADÍSTICA II TEMA 11 Exigimos más! UNI 2011-II A) VVV B) VVF C) VFF D) FFF E) FFV Resolución: Recuerda que: i i i f x Media f Donde: fi: frecuencia xi : valor Mediana: valor que ocupa el lugar central cuando todos los valores están ordenados. Moda: valor cuya frecuencia es la mayor de todas. De la tabla, hallaremos la media ( x ), la mediana (Me) y la moda (Mo) de las notas. 2 5 5 8 8 10 15 12 15 14 25 16 5 18x 75 x 13, 47 Me = 14 (de los 75 valores, la mediana es aquel valor que ocupa el lugar 38, el cual corresponde a la nota 14). Mo = 16 (es el valor cuya frecuencia es 25, la mayor de todas las frecuencias). I. Verdadero La media es menor que la mediana porque x = 13,47 < Me = 14 II. Verdadero La moda es mayor que la mediana porque Mo = 16 > Me = 14 III. Verdadero La media es mayor a 13 porque x = 13,47 En consecuencia, las tres proposiciones son verdaderas. Respuesta: A) VVV 31UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 12 REGLA DE MEZCLA I ARITMÉTICA I. MEZCLA Es la unión de dos o más sustancias en cantidades arbi- trarias, conservando cada una de ellas su propia natu- raleza (peso, volumen, densidad, etc). Las mezclas se realizan generalmente con fines comer- ciales o para alterar la calidad de algunas sustancias. Ejemplos: • La gasolina es una mezcla de hidrocarburos. • Las joyas son la unión de metales preciosos con otros componentes que permitiran aumentar su durabi- lidad, pero en algunos casos disminuyen su calidad y costo (unión de metales "aleación"). • En las bebidas alcohólicas debería verificarse su grado alcohólico antes de ingerirse pues hasta cierto grado alcohólico son permisibles para el consumo humano, si sobrepasan este grado podrían resultar dañinas. II. PRECIO MEDIO (PM) Es el precio de costo por unidad de mezcla, a dicho precio se le conoce también como "precio de equilibrio" pues no genera ni ganancia ni pérdida. Ejemplo: Un comerciante dispone de 3 bolsas que contienen cebada, con fines comerciales va a realizar una mezcla de las mismas de la siguiente manera: Luego de mezclarlas, con respecto a los 50 kg de mezcla obtenida, calcule: A) El precio de costo por kg (precio medio). B) El precio al cual debería venderse el kg de mezcla para obtener una ganancia del 20%. Resolución: A) Costo total (S/.): 5×6+25×12+20×16 = 650 Cantidad total (kg): 5+25 + 20 = 50 m (costo total)P (cantidad total) m 650P 13 Pm S /13 50 Respuesta: S/. 13 Nota: Si los 50 kg de mezcla se venden a Pm = S/. 13 el kg, no se genera ni ganancia ni pérdida; pues se ob- tendría la misma cantidad de dinero, si se vende cada ingrediente por separado. B) Se considera: Precio medio Precio costo<> Nota: El precio medio se obtiene como un promedio pon- derado, es por ello que debe estar comprendido entre el menor y mayor precio. DESARROLLO DEL TEMA 32UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA REGLA DE MEZCLA II TEMA 12 Exigimos más! Luego: Pv = 13 + 20% 13 = 15,6 Respuesta: S/ 15,6 Observaciones: I) Debido a que el precio medio no genera ni ganancia ni pérdida, debe cumplirse: Ganancia aparente Pérdida aparente = En el ejemplo: G. A. = P. A 7(5) + 1(25) = 3(20) 60 = 60 II) En general, si mezclamos "n" ingredientes cuyas cantidades y precios son: C + C + C + ... + C Cantidad total P P P P P 1 2 3 n 1 2 3 n m P es el precio ponderado de los precios unitarios m m (Costo total) P (Cantidad total) = 1 1 2 2 3 3 n n m 1 2 3 n C P C P C P ... C P P C C C ... C + + + += + + + III. MEZCLA ALCOHÓLICA Es un caso particular de una mezcla, donde las com- ponentes son alcohol puro y agua. Se considera: Grado o pureza de un alcohol (G°) El grado alcohólico o pureza nos indica que tanto por ciento de una mezcla alcohólica es el alcohol puro. Ejemplo: I) Se mezclan 12 litros de alcohol puro con 18 litros de agua. Calcule el grado de pureza de la mezcla. Resolución: Respuesta: 40° En general En una mezcla alcohólica: Volumen de alcohol puro G x100 Volumen total de la mezcla II) Se tienen 80 litros de un alcohol de 70°, entonces: Volumen de alcohol puro 70% 80 = 56 Volumen de agua 30% 80 = 24 Ejemplo: Se mezclan 20 litros de un alcohol de 70° con 30 litros de otro alcohol de 80°. Calcule el grado alco- hólico de la mezcla resultante: Resolución: m 70 20 80 30G 76 20 30 33UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 12 Exigimos más! REGLA DE MEZCLA II Observaciones: I) Se mezclan "n" alcoholes cuyos volúmenes. V1 V2 V3 Vn+ + +...+ G 2G 1 G 3 G n G m 1 1 2 2 3 3 n n m 1 2 3 3 G V G V G V ... G V G V V V ... V Se cumple: Ganancia aparente Pérdida aparente = Además: Gm menor grado mayor grado II) En el ejercicio anterior: G.A. = P. A. 6° × 20 = 4° × 30 120° = 120° III) Cuando se mencione alcohol puro o agua sola: alcohol puro 100º < > 100% (agua) 0º < > 0% Problema 1 Se mezclan dos clases de café en la proporción de 1 a 2 y la mezcla se ven- de con un 5% de beneficio. Después se mezclan en proporción de 2 a 1 y se vende la mezcla con 10% de bene- ficio. El precio de venta es igual en ambos casos. Determine la relación de los precios de las clases de café. UNI Nivel fácil A) 18 23 B) 20 23 C) 26 20 D) 20 26 E) 12 23 Resolución: a 2b 2a b105% 110%3 3 a 20 b 23 Respuesta: B) 2023 Problema 2 Una aleación con un peso de 4 kg se funde con 5 kg de plata pura y resulta 0,9 de ley. ¿Cuál es la ley de aleación primitiva? UNI Nivel intermedio A) 0,774 B) 0,775 C) 0,777 D) 0,778 E) 0,779 Resolución: m 4L 5.1L 0,9 4 5 L = 0,775 Respuesta: B) 0,775 Problema 3 ¿Cuál es la ley obtenida al fundir 20 gramos de oro de 18 kilates, 20 gramos de oro de 800 milésimos, 30 gramos de oro de 6 décimas y 30 gramos de cobre? UNI Nivel difícil problemas resueltos 34UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA REGLA DE MEZCLA II TEMA 12 Exigimos más! A) 12,78 K B) 10,75 K C) 17,90 K D) 11,76 K E) 11,80 K Resolución: Recordar: cuando el oro es el metal fino. (Peso oro puro) (N kilates)Ley (Peso total) 24 Luego: 20 g 20 g 30 g 30 g Leyes: 18 24 =0,75 0,800 0,6 0 + + + = Cobre Lm m 20 0,75 20 0,800 30 0,6 30 0L 20 20 30 30 m (N kilates)L 0, 49 24 (N° kilates) = 11,76 k Respuesta: D) 11,76 k 35UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 13 REGLA DE MEZCLA II ARITMÉTICA ALEACIÓN Es la mezcla de dos o más metales mediante el proceso de fundición (proceso en el cual se unen los metales ya sea en estado líquido o gaseoso); por convención en los metales se considerará: Ley o pureza de una aleación En una aleación la ley nos indica que parte, fracción o porcentaje representa el metal fino en dicha aleación. Ley = (Peso metal fino) (Peso total de la aleación) Ejemplo: Se funden 12 gramos de plata con 8 gramos de zinc. Calcule la ley de la aleación resultante. Resolución: Nota: El metal ordinariodetermina la liga en una aleación, nos mide la "impureza". En el ejemplo anterior: 8Liga 0,40 40% 20 Observaciones I) Se funden "n" lingotes, cada uno con su respectiva ley: 1 1 2 2 3 3 n n m 1 2 3 n W L W L W L ... W L L W W W ... W Se cumple: Ganancia aparente Pérdida aparente= Además: Lm mayor ley menor ley Ley + Liga = 1 II) En los casos en que se mencione metal fino u ordinario puros: metal fino Ley = 1 ó 100% de pureza metal ordinario Ley = 0 ó 0 % de pureza DESARROLLO DEL TEMA 36UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA REGLA DE MEZCLA II TEMA 13 Exigimos más! Ejemplo: Si se tiene un lingote cuya composición es 15 gramos de oro y 5 gramos de cobre. ¿De cuántos kilates es dicho lingote? Resolución: N kilates15Ley 20 24 (N° kilates) = 18 Respuesta: 18 k 37UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 14 NUMERACIÓN ARITMÉTICA El número surge con la necesidad del hombre de expresar o asociar una cantidad a los objetos o elementos que lo rodean. Por ejemplo, la ciencia a comprobado con sus descubrimientos de vestigios prehistóricos, dibujos en piedra con marcas y símbolos que reflejan una forma de conteo, es decir el hom- bre prehistórico ya tenía una noción de cantidad. Durante el transcurso de la historia, las culturas, imperios o naciones se han caracterizado por su particularidad en el estudio y repre- sentación de los números, tanto como su aplicación en las matemáticas, que permitieron en gran medida su avance tecnológico, científico, militar, económico; como han sido la cultura romana, egipcia, china, árabe, etc. En nuestro caso desde que somos niños nos enseñan en los colegios a escribir y pronunciar correctamente las letras (palabras) y los números (numerales), y muchas veces nos hemos preguntado ¿para qué?; por ejemplo, elegimos un alumno del aula y le hacemos las siguientes preguntas: • Nombre • Edad • Peso • Estatura • Dirección de domicilio • Teléfono Ahora analizamos, ¿cuántos números habrá utilizado en sus respuestas? A. Número Es un ente matemático que nos da la idea de cantidad. Sirve para cuantificar los elementos de la naturaleza. B. Numeral Es la representación gráfica de un número. Ejemplo: XII, 347, ....... C. Cifras Es un símbolo que se utiliza para representar un número. Cifras: cifras significativas 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Analicemos el siguiente diagrama, un niño observa un árbol con catorce manzanas. • La idea en su mente es el número. • Si él coge una piedra y realiza marcas sobre la tierra indicando el número de manzanas que observa: Representación: IIII IIII IIII, XIV, 14, ... Se pueden utilizar una o más cifras (Numeral) Observación: Vemos la diferencia entre número (idea) y numeral (representación) pero es frecuente que en diversos libros o exámenes de admisión lo consideren lo mismo, por lo cual los estudiaremos en forma indistinta. I. SISTEMA POSICIONAL DE NUMERACIÓN Es un conjunto de principios que rigen la correcta re- presentación y escritura de los numerales. Básicamen- te son dos los principios que necesitamos conocer. A. Principio del orden "Toda cifra en un numeral ocupa un lugar y posee un respectivo orden". Ejemplo: DESARROLLO DEL TEMA 38UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA NUMERACIÓN TEMA 14 Exigimos más! B. Principio de la base Todo sistema posicional de numeración tiene una determinada base, la cual es un número entero que indica cuantas unidades de cierto orden son nece- sarias para formar una unidad en el orden inme- diato superior. En forma práctica indica de cuanto en cuanto se están agrupando las unidades simples. En base 10: diez unidades de un determinado orden formarán una unidad del orden siguiente (superior). Ejemplo: En el gráfico inicial, si el niño observa catorce manzanas, vamos a representarlas cada una por una bolita y luego por agrupación expresaremos en las bases diez, ocho, cinco y tres. Conclusiones • 2 Base • 0 Cifra Base • Cifras usadas en base n: cifra máxima 0, 1, 2, 3, ..., (n - 2), (n 1) C. Cambio de base 1. De base 10 a otra base n ( n ≠ 10 ) Ejemplos: • Pasando 25 a la base 7 • Pasando 25 a la base 4 • Pasando 153 a la base 6 2. De base m a base 10 ( m ≠ 10 ) Ejemplos: 6738 = 6000 + 700 + 30 + 8 6738 = 6 x 103 + 7 x 102 + 3 x 101 + 8 4527 = 4 x 7 2 + 5 x 71 + 2 = 333 24135 = 2 x 5 3 + 4 x 52 + 1 x 51 + 3 = 358 2001003 = 2 x 3 5 + 1 x 32 = 495 300004 = 3 x 4 4 = 768 3. De base m a base n ( m ≠ 10 ∧ n ≠ 10) Ejemplo: Expresar 24135 en la base 8. D. Algunos sistemas de numeración Base Nombre Cifras 2 Binario 0; 1 3 Ternario 0; 1; 2 4 Cuaternario 0; 1; 2; 3 5 Quinario 0; 1; 2; 3; 4 6 Senario 0; 1; 2; 3; 4; 5 7 Heptanario 0; 1; 2; 3; 4; 5; 6 8 Octanario 0; 1; 2; 3; 4; ....; 7 9 Nonario 0; 1; 2; 3; 4; .....; 8 10 Decimal 0; 1; 2; 3; 4; .....; 9 11 Undecimal 0; 1; 2; 3; ......; (10) 12 Duodecimal 0; 1; 2; 3; ..... ; (11) II. REPRESENTACIÓN LITERAL DE UN NUMERAL Cuando se desea denotar a un numeral en forma ge- neral, conociendo alguna información sobre él (ya sea con respecto a las cifras o a la base), se pueden em- plear letras que representen a las cifras. 39UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 14 Exigimos más! NUMERACIÓN Ejemplos: • ab representa a un numeral de 2 cifras, por ejem- plo: 10; 11; 12; 13; ...; 99. • a25 puede estar representando a: 125; 225; 325; 425; ...; 925 • Numeral de 3 cifras consecutivas crecientes: a(a 1)(a 2) 123, 234, 345, 456, 567, 678, 789 • 2a5(a ) = 151; 254; 359. • 6 3m(m 2) = 3026; 3136; 3246; 3356 • 7 4(m 1)(m 3) =4407; 4517; 4627 Numeral capicúa Son aquellos numerales cuyas cifras equidistantes, del centro del numeral, son iguales. En general: abcdcban = = = Ejemplos: 4774; 2528; 19491 7 aba; abba; mnppnm ; somos III. DESCOMPOSICIÓN POLINÓMICA k 1 k 2 k 3 n k cifras abc .. pq an bn cn ... pn q Ejemplos: nabcd = a × n 3 + b × n2 + c × n + d 4aaa = a × 4 2 + a × 4 + a = 21a 5abba = a×5 3 + b×52 + b×5 + a = 126a + 30b 5a03a = a × 5 3 + 3×5 + a = 126a + 15 A. Descomposición polinómica por bloques n n n n n n n n n n n n n n n 3 3 4 2 2 3 2 abcde ab n cde abcde ab n cd n e abcde a n bc n de abcde abc n de abcde ab n c n de Ejemplos: 4758 = 4700 + 58 2abab ab 10 ab 101 ab 4 4 4 4 3abcabc abc 4 abc 65 abc 6 6 6 6 3ab0ab ab 6 ab 217 ab 5 5 55 2ab32 ab 5 32 25 ab 17 IV. PROPIEDADES A. Bases sucesivas 1c 1d 1e K 1b 1a K e d c b a Ejemplos: 1412 147 15 7 + 4 + 2 + 4 + 5 = 22 141213 14129 32 = 32(9+2+4+3+2+4) = 3224 = 3 × 24 + 2 = 74 1213 1(n 1)n 11 = n(n 1)1 2 3 ... n 2 B. Numeral de cifras máximas K n k cifras (n 1)(n 1)(n 1).....(n 1) n 1 Ejemplos: Base 10 Base 6 9 = 10 - 1 5 = 6 - 1 99 = 102 - 1 556 = 6 2 - 1 999 = 103 - 1 5556 = 6 3 - 1 9999 = 104 - 1 55556 = 6 4 - 1 Base 8 Base 4 7 = 8 - 1 3 = 4 - 1 778 = 8 2 - 1 334 = 4 2 - 1 7778 = 8 3 - 1 3334 = 4 3 - 1 77778 = 8 4 - 1 33334 = 4 4 - 1 C. Intervalo de un numeral k 1 k n "k" cifras n abc...de n 40UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA NUMERACIÓN TEMA 14 Exigimos más! Ejemplos: 2 310 abc 10 7 3 47 abcd 7 3 5 63 abcdef 3 ¿Cuántos numerales de tres cifras hay en base 8? V. CAMBIO DE BASE ESPECIAL A. De base n a base nk Se forman bloques de k en k cifras de derecha a izquierda, luego cada bloque se descompone polinó- micamente y el valor que resulte será una cifra en la base nk. 2n n n n 3n n (n ) (n ) ab cd ef abc def a b c d e f na b c d e f Ejemplos: 2122113 = (213) (223) (113)9 = (2×3+1)(2×3+2)(1×3+1)9 = 7849 121123 = 1(213)(123)9 = 1(2×3+1)(1×3+2)9 = 1759 2122113 = (2123)(2113)27 = (2×32 + 1×3 + 2) (2×32 + 1×3 + 1)27 = (23)(22)27 B. De base nk a base n Cadacifra de la base nk se lleva por divisiones suce- sivas la base "n" y cada una nos dará "k" cifras en la base n; a excepción de la primera cifra que podría generar menor número de cifras. Ejemplo: Expresar 7849 en base 3. Problema 1 ¿En cuántos sistemas de numeración el número 1234 se escribe con tres cifras? UNI 2010-I Nivel fácil A) 23 B) 24 C) 25 D) 26 E) 27 Resolución: Ubicación de incógnita Halle los valores de la base (n) Análisis de los datos o gráficos n1234 abc Operación del problema (Propiedad) 2 3 nn abc n ; 2 3n 1234 n Desarrollando la desigualdad: 3 1234 n 1234 10,... n 35,... 25 valores n {11, 12, 13, ..., 35} Respuesta: C) 25 Problema 2 Sabiendo que: (6)a00a bc1,0 es el cero, a 0 , determine la suma (a + b +c) UNI 2008-II Nivel intermedio A) 12 B) 13 C) 14 D) 15 E) 16 Resolución: Ubicación de incógnita: a + b + c Operación del problema (6)aooa bc1 Por descomposición polinómica y redu- ciendo: 217a bc1 Conclusiones Por terminación, se observa que a = 3 217 × 3 = 651 = bc1 a = 3, b = 6, c = 5 a + b + c = 14 Respuesta: C) 14 Problema 3 De la igualdad (7) (n)a2b a51 calcule el valor de: a + b + n. UNI 2006–I Nivel difícil A) 11 B) 12 C) 13 D) 14 E) 15 Resolución: * (7) (n)a2b a51 • Por Desigualdad aparente: 7 n 5 n 6 * Ahora: (7) (6)a2b a51 • 2 2a x 7 2 x 7 b a x 6 5 x 6 1 13 a b 17 1 4 a b n 1 4 6 11 Respuesta: A) 11 problemas resueltos 41UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 15 TÉCNICAS DE CONTEO ARITMÉTICA En este capítulo desarrollaremos métodos para realizar un conteo rápido y poder conocer de cuántas maneras puede ocurrir un acontecimiento; por ejemplo. • ¿Cuántas jugadas se pueden hacer en la TINKA? • ¿De cuántas maneras diferentes se pueden ubicar 2 personas en una carpeta de 4 asientos? I. PRINCIPIOS FUNDAMENTALES DEL CONTEO Son dos principios básicos para el conteo: A. Principio de Adición Si un determinado suceso A ocurre de “m” mane- ras diferentes y un suceso B ocurre de “n” maneras diferentes entonces, el suceso “A o B” (en sentido excluyente) se podrá realizar de “m + n” maneras diferentes. Aplicación 1: En un centro comercial se desea comprar una ca- misa, esta prenda se vende en: • 13 tiendas del 1.er nivel • 15 tiendas del 2.o nivel ¿De cuántas maneras diferentes se puede elegir una tienda para hacer esta compra? Rpta.: ________________ Aplicación 2: Mario para viajar de Lima a Chiclayo dispone de 11 líneas de transporte terrestre y 5 de transporte aéreo. ¿De cuántas maneras diferentes puede elegir el medio de transporte? Rpta.: ________________ Aplicación 3: De cuántas maneras diferentes puede ir de A a B sin retroceder ni repartir ningún tramo. Rpta.: ________________ B. Principio de Multiplicación Si un determinado suceso A ocurre de “m” mane- ras diferentes y por cada uno de estos el suceso B ocurre de “n” maneras diferentes, entonces los sucesos “A” seguido de “B”, o “A” y “B” simultánea- mente ocurre de “m x n” maneras diferentes. Aplicación 4: Se desea enviar una pareja mixta de nadadores a las olimpiadas y se dispone de 8 varones y 15 da- mas. ¿Cuántas parejas diferentes se podrán for- mar? Rpta.: ________________ Aplicación 5: Se tienen 3 cajas vacías, de cuántas maneras dife- rentes se pueden distribuir 4 conejos en dichas cajas. Rpta.: ________________ Aplicación 6: ¿Cuántos resultados diferentes se pueden obte- ner al lanzar 3 dados? Rpta.: ________________ Aplicación 7: De 10 alumnos, se desea formar un comité inte- grado por un Presidente, Secretario y Tesorero. ¿Cuántos comités se pueden formar? Rpta.: ________________ DESARROLLO DEL TEMA 42UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TÉCNICAS DE CONTEO TEMA 15 Exigimos más! II. FACTORIAL DE UN NÚMERO Sea n se define como factorial de "n" denotado por n! al producto de los enteros consecutivos del 1 al n. Ejemplo: 0! = 1 (por convención) 1! = 1 2! = 1 x 2 3! = 1 x 2 x 3 4! = 1 x 2 x 3 x 4 5! = 1 x 2 x 3 x 4 x 5 También: • 5! 1 2 3 4 5 4 ! • 8 ! 7 ! 8 5! 4 ! 5 8 ! 5! 6 7 8 5! 3! 4 5 Técnicas de conteo Permutación a. Permutación lineal con elementos diferentes Son todos los ordenamientos que se pueden formar con parte o con todos los elementos que conforman un conjunto. Ejemplo: Dado el conjunto: A a,b, c, d, e de cuántas maneras se podrán ordenar sus ele- mentos si los tomamos de: a. 2 en 2 b. 3 en 3 c. ordenamos todos Resolución: a) 5 4 20; pero 5 4 5 4 3! 5! 20 3 ! (5 2)! b) 5 4 0 3 6 5 4 3 5 4 3 2! 5! 60 2 ! (5 3)! c) 5 4 3 2 1 5 4 3 2 1 5! 120 Luego: se tienen "n" elementos diferentes al ordenarlos en "r" en "r" el número de maneras está dado por: n!P(n, r) 0 r n (n r)! Observación r n P(n, n) Pn n! Aplicación 8: De cuántas maneras diferentes pueden sentarse 5 chicas en una banca para 7, si dos de ellas quieren sentarse en los extremos. Aplicación 9: Se tiene un aula de 25 alumnos 5 de talla alta, 10 de talla intermedia y 10 de baja estatura. De cuántas maneras se les podrá ordenar para formar una batallón de desfile. b. Permutación con elementos repetidos Permutar las letras: A, A, B, B, B. Luego si se tiene "n" elementos donde hay r1 : elementos de una primera clase. r2 : elementos de una segunda clase. r3 : elementos de una k-ésima clase. El número de permutaciones diferentes que se pueden formar con ellos será: 1 2 4 1 2 3 k n!p(n, r , r ,....r ) r ! r ! r ! ... r ! Donde: 1 2 3 kr r r ... r n Aplicación 10: Cuántas palabras de 10 letras con sentido o no se pueden formar con las letras de la palabra ARIT- MÉTICA. c. Permutación circular Es un arreglo u ordenamiento de elementos dife- rentes alrededor de un objeto en estos ordena- mientos no hay primer, ni último elemento, por hallarse todos en un ciclo cerrado imaginario. Ejemplo: De cuántas maneras se pueden or-denar 4 elementos alrededor de un objeto. A B D C A AB C C DD B A C B D A AD D C BB C La idea es mantener fijo un elemento y permutar los restantes. Luego dados "n" elementos, al ordenarlos alrededor de un objeto se podrá hacerlo de: 0P (n) (n 1)! 43UNI SEMESTRAL 2013 - III ARITMÉTICA TEMA 15 Exigimos más! TÉCNICAS DE CONTEO Aplicación 12: Se sientan 8 personas alrededor de una mesa, de cuántas maneras se podrá ordenar. Rpta.: ________________ Aplicación 13: 5 parejas de novios juegan a la "ronda". ¿Cuántas rondas podrán formar si cada pareja no se separa? Rpta.: ________________ III. COMBINACIONES Son diferentes "grupos" o subconjunto que se pue- den formar con parte o todos los elementos de un conjunto. Ejemplo: Cuántos subconjuntos se pueden formar con los ele- mentos de: A a,b, c, d A. Binarios a,b , a, c , a, d , b, c , b, d , c, d B. Ternarios a,b, c , a,b, d , a, c, d , b, cd Luego el número de combinaciones (o subconjuntos) que se pueden formar con "n" elementos diferentes tomados de "r" en "r", se calcula: n r n!c 0 r n r !(n r) ! Observaciones: • n0c 1 • nnc 1 • n n r n rc c Aplicación 13: Cuántas rectas se pueden trazar con 10 puntos no colineales. Rpta.: ________________ Aplicación 14: Con 8 varones y 3 damas cuántos comités de 4 perso- nas se pueden formar de modo que: A. Hayan 2 varones y 2 damas. B. Siempre esté Tatiana en el grupo. C. Haya al menos 2 mujeres. D. Haya a los más tres varones. Rpta.: ________________ Conclusión: Permutaciones Ordenamientos Combinaciones Agrupaciones Problema 1 El dueño de un concecionario automo- triz desea vender todos los autos que le quedan, los cuales son de diferentes modelos, pero en el salón de exhibi- ción tendrán sólo 3 autos, el dueño cal- cula que existen 210 maneras diferen- tes de ordenar la exhibición, ¿cuántos autos le quedan por vender? UNI 2012-I A) 4 B) 5 C) 6 D) 7 E) 8 Resolución: Ubicación de
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